Οξειδοαναγωγή
Τι είναι η Οξειδοαναγωγή;
Η οξειδοαναγωγή (redox) είναι μια χημική αντίδραση που περιλαμβάνει μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ ουσιών.
Απώλεια ηλεκτρονίων
X → X⁺ + e⁻
Πρόσληψη ηλεκτρονίων
Y + e⁻ → Y⁻
Αριθμός Οξείδωσης (Α.Ο.)
Ο αριθμός οξείδωσης δείχνει τον αριθμό ηλεκτρονίων που "κερδίζει" ή "χάνει" ένα άτομο σε μια ένωση.
| Κανόνας | Α.Ο. | Παράδειγμα |
|---|---|---|
| Ελεύθερα στοιχεία | 0 | Na, O₂, H₂, Fe |
| Μονοατομικά ιόντα | = φορτίο | Na⁺=+1, Cl⁻=-1 |
| Υδρογόνο (H) | +1 | H₂O, HCl |
| Οξυγόνο (O) | -2 | H₂O, CO₂ |
| Αλκάλια (ΙΑ) | +1 | Na, K, Li |
| Αλκαλικές γαίες (ΙΙΑ) | +2 | Mg, Ca |
| Αλογόνα (VIIA) | -1 | Cl, Br, I |
Υπολογισμός Αριθμού Οξείδωσης
Παράδειγμα 1: H₂SO₄
Λύση
• H: +1 (2 άτομα) = +2
• O: -2 (4 άτομα) = -8
• S: x
• Άθροισμα = 0: (+2) + x + (-8) = 0
• x = +6 → Α.Ο.(S) = +6
Παράδειγμα 2: MnO₄⁻
Λύση
• O: -2 (4 άτομα) = -8
• Mn: x
• Άθροισμα = φορτίο ιόντος = -1
• x + (-8) = -1
• x = +7 → Α.Ο.(Mn) = +7
Αναγνώριση Οξείδωσης - Αναγωγής
Παράδειγμα: 2Mg + O₂ → 2MgO
Λύση
Πριν:
• Mg: Α.Ο. = 0 (ελεύθερο)
• O: Α.Ο. = 0 (ελεύθερο)
Μετά:
• Mg: Α.Ο. = +2 → Οξείδωση (0 → +2)
• O: Α.Ο. = -2 → Αναγωγή (0 → -2)
- Αναγωγικό μέσο: Η ουσία που οξειδώνεται (δίνει e⁻)
- Οξειδωτικό μέσο: Η ουσία που ανάγεται (παίρνει e⁻)
Σημαντικές Αντιδράσεις Οξειδοαναγωγής
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
Λύση
• C: -4 → +4 (οξείδωση)
• O: 0 → -2 (αναγωγή)
4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
Λύση
• Fe: 0 → +3 (οξείδωση)
• O: 0 → -2 (αναγωγή)
Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu
Λύση
• Zn: 0 → +2 (οξείδωση) - αναγωγικό μέσο
• Cu: +2 → 0 (αναγωγή) - οξειδωτικό μέσο
Σύνοψη
- Οξείδωση: Απώλεια e⁻, αύξηση Α.Ο.
- Αναγωγή: Πρόσληψη e⁻, μείωση Α.Ο.
- Α.Ο. ελεύθερων στοιχείων: 0
- Α.Ο.(H) = +1, Α.Ο.(O) = -2 (συνήθως)
- Άθροισμα Α.Ο.: = 0 (μόρια) ή = φορτίο (ιόντα)
Ασκήσεις Εξάσκησης
Βρες τον Α.Ο. του Ν στο HNO₃
Λύση
• H: +1, O: -2 (3 άτομα = -6)
• (+1) + x + (-6) = 0 → x = +5
Στην αντίδραση 2Na + Cl₂ → 2NaCl, ποια ουσία οξειδώνεται;
Λύση
• Na: 0 → +1 (αύξηση Α.Ο.) → Οξειδώνεται
• Cl: 0 → -1 (μείωση Α.Ο.) → Ανάγεται
Βρες τον Α.Ο. του Cr στο Cr₂O₇²⁻
Λύση
• O: -2 (7 άτομα = -14)
• 2x + (-14) = -2 → 2x = 12
• x = +6 → Α.Ο.(Cr) = +6